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1、1球菌(coccus)-1脑膜炎奈瑟菌双球菌(diplococcus)肺炎链球菌第1页/共103页2球菌(coccus)-2四联球菌(tetrad)第2页/共103页3球菌(coccus)-3八叠球菌(sarcina)第3页/共103页4链球菌(streptococcus)球菌(coccus)-4第4页/共103页5球菌(coccus)-5葡萄球菌(streptococcus)第5页/共103页6杆菌(bacillus)-1不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。炭疽芽胞杆菌 3-10 3-10 mm大肠埃希菌 2-3 2-3 mm布鲁菌 0.6-1.5 0.6-1.5 mm第6页/共103页7杆
2、菌的形态多样杆菌(bacillus)-2两端齐平炭疽芽胞杆菌一端或两端膨大呈棒状白喉棒状杆菌第7页/共103页8杆菌(bacillus)-3杆菌的形态多样分枝杆菌双歧杆菌第8页/共103页9螺形菌(spiral bacterium)弧菌螺菌螺杆菌第9页/共103页10霍乱弧菌霍乱弧菌第10页/共103页11幽门螺杆菌第11页/共103页12细菌的形态可受各种理化因素的影响第12页/共103页13第二节 细菌的结构基本基本结构结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊特殊结构结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞第13页/共103页14细菌的结构第14页/共103
3、页15一.基本结构-1(一)细胞壁(cell wall)革兰阳性菌革兰阴性菌革兰染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖,但各有其特殊组分。革兰染色法:涂片 风干 固定 结晶紫 碘液 95%乙醇 复红1min1min脱色第15页/共103页161.肽聚糖(peptidoglycan)革兰阳性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸第16页/共103页17 G G G G o o o o M M M M o b o b o b o b G G G G o o o o M M M M o b o b o b o b G G G G o o o o M
4、M M Ma a a ac c c cd d d da a a ac c c cd d d dx x x x xx x x x xx x x x xx x x x xx x x x xx x x x xN-乙酰葡萄糖胺-1,4糖苷键N-乙酰胞壁酸四肽侧链五肽交联桥金黄色葡萄球菌细胞壁肽聚糖结构示意图青霉素作用点溶菌酶作用点第17页/共103页18革兰阴性菌肽聚糖聚糖骨架、四肽侧链1.肽聚糖(peptidoglycan)第18页/共103页19G GG GG GG GMMMM丙丙谷谷DAB丙丙丙丙DAB谷谷丙丙大肠杆菌细胞壁的肽聚糖结构示意图第19页/共103页202.革兰阳性菌细胞壁特殊组分壁
5、磷壁酸膜磷壁酸第20页/共103页213.革兰阴性菌细胞壁特殊组分第21页/共103页22脂多糖(lipopolysaccharid,LPS)第22页/共103页23细菌细胞壁结构比较 细胞壁结构 革兰阳性菌 革兰阴性菌 肽聚糖组成 聚糖,侧链,交联桥 聚糖,侧链 交联方式 侧链间以肽桥交联 侧链间以肽键交联 交联率 75-100%25%以下 结构类型 三维空间结构 二维网状结构 厚度 20-80nm 10-15nm 层数 可达50层 仅1-2层 含量 占胞壁干重50-80%占胞壁干重5-20%机械强度 高 差 磷壁酸 +-外膜 -+脂蛋白 -+脂多糖 -+脂类含量 1-4%11-22%第23
6、页/共103页24革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁 革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达50层层1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重5%-20%磷壁酸磷壁酸+外膜外膜+脂蛋白脂蛋白+脂多糖脂多糖+第24页/共103页25 丹麦病理学家革兰(Hans Christian Gram)为证实病组织切片中有细菌存在,在1884年介绍了脱色后再进行复染的差别染色法,后来被称为革兰染色法。革兰阳性菌(Gram positive bact
7、eria)革兰阴性菌(Gram negative bacteria)涂片结晶紫 染色碘液媒染酒精脱色复红复染第25页/共103页26维持菌体固有的形态保护细菌抵抗低渗环境参与菌体内外的物质交换菌体表面带有多种抗原分子,可诱发机体的免疫应答。4.细胞壁的功能第26页/共103页27青霉素作用点溶菌酶作用点N-乙酰葡糖胺N-乙酰胞壁酸第27页/共103页28细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form):细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制后,细胞壁受损的细菌一般环境中不能耐受菌体内的高渗透压而将会涨破死亡。但在高渗环境下,仍可存活的细胞壁缺损细菌。革兰阳性菌
8、细胞壁缺失后,原生质仅被一层细胞膜包住原生质体(protoplast)。革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护原生质球(spheroplast)。某些L型仍有一定的致病力,通常引起慢性感染。5.细菌细胞壁缺陷型(细菌L型)第28页/共103页29 细菌L L型呈高度多形性,大小不一。着色不匀,无论其原为革兰阳性或阴性菌,形成L L型大多染成革兰阴性。(1)细菌L型的形态和染色性蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态(多形性)第29页/共103页30细菌L型营养要求高,对渗透压敏感,普通营养基上不能生长,培养时必须用高渗低琼脂含血清的培养基。细菌L型在培养基上生长后形成三种类型的菌落。细菌L型的培养特性和菌落
9、形态 丝状菌落 颗粒型菌落 油煎蛋样菌落(典型L型菌落)第30页/共103页31细菌细胞膜的结构与真核细胞者基本相同,由磷脂和多种蛋白质组成,但不含胆固醇。细菌细胞膜的功能与真核细胞者类似,主要有物质转运、生物合成、分泌和呼吸等作用。细菌细胞膜可形成一种特有的结构,称为中介体。(二)细胞膜(cell membrane)一.基本结构-2第31页/共103页32第32页/共103页33 中介体:是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物,多见于 革兰阳性菌。其功能类似于真核细胞的线粒体,故亦称为线粒体(chondroid)。中介体(mesosome)中介体第33页/共103页34核糖体(riboso
10、me):细菌合成蛋白质的场所,游离存在于细胞质中。质粒(plasmid):染色体外的遗传物质,存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA,控制细菌某些特定的遗传特性。细菌细胞质中含有多种颗粒,大多为贮藏的营养物质。其中有一种主要成分是RNA和多偏磷酸盐的颗粒,其嗜碱性强,用亚甲蓝染色时着色较深呈紫色,称为异染颗粒(metachromatic granule)。常见于白喉棒状杆菌,位于菌体两端,故又称极体(polar body),有助于鉴定。一.基本结构-3(三)细胞质(cytoplasm)第34页/共103页35链霉素红霉素第35页/共103页36返回第36页/共103页37白喉杆菌之异染颗粒白喉
11、杆菌之异染颗粒第37页/共103页38一.基本结构-4(四)核质(nuclear material)细菌是原核细胞,不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质或拟核,无核膜、核仁和有丝分裂器。功能与真核细胞的染色体相似。核质由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构。第38页/共103页39二.特殊结构-1(一)荚膜(capsule)荚膜:某些细菌在其细胞壁外包绕一层黏液性物质,为疏水性多糖或蛋白质的多聚体,用理化方法去除后并不影响细胞的生命活动。肺炎链球菌荚膜荚膜第39页/共103页40产气荚膜杆菌第40页/共103页41大多数细菌的荚膜是多糖,炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶氏菌等少数菌的荚
12、膜为多肽。多糖分子组成和构成的多样化使其结构极为复杂,成为血清学分型的基础。荚膜的形成需要能量,与环境条件有密切关系。有荚膜的细菌形成粘液(M)或光滑(S)菌落,失去荚膜后其菌落边为粗糙型(R)型。1.荚膜的化学组成第41页/共103页42抗吞噬作用:荚膜具有抵抗宿主吞噬细胞的作用,因而荚膜是病原菌的重要毒力因子。粘附作用:荚膜多糖可使细菌彼此之间粘连,也可粘附于组织细胞或无生命物体表面,形成生物膜,是引起感染的重要因素。抗有害物质的损伤作用:荚膜处于细胞的最外层,有保护菌体避免和减少受有害物质的损伤作用。抗干燥作用2.荚膜的功能第42页/共103页43第43页/共103页44二.特殊结构-2
13、(二)鞭毛(flagellum)许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物,称为鞭毛,是细菌的运动器官。第44页/共103页45鞭毛菌分类单毛菌双毛菌丛毛菌周毛菌第45页/共103页46霍乱弧菌为单毛菌霍乱弧菌为单毛菌第46页/共103页47伤寒杆菌为周毛菌第47页/共103页48鞭毛是运动器官与致病性有关(鉴别)鞭毛有抗原性。鞭毛的功能第48页/共103页49鞭毛染色第49页/共103页50菌毛:许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,与细菌的运动无关。菌毛在普通光学显微镜下看不到,必须用电子显微镜观察。菌毛蛋白具有抗原性。根据功能不同,菌毛可分为普
14、通菌毛和性菌毛两类。二.特殊结构-3(三)菌毛(filus/fimbriae)第50页/共103页51第51页/共103页52普通菌毛遍布菌细胞表面,每菌可达数百根。这类菌毛是细菌的粘附结构,能与宿主细胞表面的特异性受体结合,是细菌感染的第一部。因此,菌毛和细菌的致病性密切相关。菌毛的受体常为糖蛋白或糖脂,与菌毛结合的特异性决定宿主的易感部位。1.普通菌毛(ordinary pilus)第52页/共103页53普通菌毛的粘附第53页/共103页54仅见于少数革兰阴性菌。数量少,1-4根。比普通菌毛长而粗,中空呈管状。性菌毛由致育因子(F)编码,故又称F菌毛。带有性菌毛的F+菌与无性菌毛的F-菌
15、相遇时,性菌毛与其相应受体结合,F+菌内的质粒或DNA可通过性菌毛 进入F-菌体内,此过程接合(conjugation)。性菌毛是某些噬菌体吸附于菌细胞的受体。2.性菌毛(sex pilus)芽胞第54页/共103页55F+F-F+F-F+F+F+F+DonorRecipient接合(conjugation)第55页/共103页56第56页/共103页57芽胞:某些细菌在一定的环境条件下,能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体,是细菌的休眠形式。产生芽胞的都是革兰阳性菌。二.特殊结构-4(四)芽胞(spore)第57页/共103页58细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。芽胞一般只在动物
16、体外才能形成,其形成条件因菌种而异。一个细菌只形成一个芽胞,一个芽胞发芽也只生成一个菌体,细菌数量并未增加,因而芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比,未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体(vegetative form)。1.芽胞的形成与发芽第58页/共103页59芽胞的大小、形状、位置等随菌种而异,有重要的鉴别意义。炭疽芽胞杆菌肉毒梭菌破伤风梭菌第59页/共103页60芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的灭菌指标。2.芽胞的功能第60页/共103页61第三节 细菌
17、的理化性状q细菌的化学组成:水、无机盐、蛋白质、糖类、脂质和核酸等。光学性质光学性质细菌为半透明体。表面积表面积细菌体积微小,相对表面积大。带电现象带电现象均带负电。其带电现象与染色反应、凝集反应、抑菌和杀菌作用等密切相关。半透性半透性细菌的细胞壁和细胞膜都有半透性。渗透压渗透压菌体内为高渗透压。q 细菌的物理性状细菌的物理性状:第61页/共103页62细菌的新陈代谢与能量转换一.细菌的能量代谢:生物氧化v发酵以有机物为氢受体(无氧条件)v呼吸:以无机物为氢受体需氧呼吸以分子氧为受氢体(有氧条件)厌氧呼吸以其他无机物为受氢体(无氧条件)第62页/共103页63二.细菌的代谢产物(一)分解代谢产
18、物和细菌的生化反应对糖的发酵对蛋白质的发酵枸橼酸盐利用试验尿素酶试验甲基红试验吲哚试验硫化氢试验糖发酵试验VPVP试验其他试验第63页/共103页64糖发酵试验 葡萄糖 HCOOH 脱氢酶 CO2+H2 第64页/共103页65V -VP(Voges-Proskauer)试验葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇 二乙酰红色化合物 +胍基化合物葡萄糖丙酮酸 乙酰甲基甲醇 -+大肠杆菌:产气杆菌:+第65页/共103页66M -甲基红(methyl red)实验葡萄糖丙酮酸乙酰甲基甲醇 甲基红 -葡萄糖丙酮酸 甲基红 +-+大肠杆菌:+产气杆菌:第66页/共103页67C -枸橼酸盐利用(citrate ut
19、ilization)试验利用枸橼酸盐生长 +不能利用 -+大肠杆菌:产气杆菌:+第67页/共103页68I-I-吲哚(吲哚(indolindol)试验试验色氨酸色氨酸吲哚吲哚玫瑰吲哚玫瑰吲哚 吲哚试剂吲哚试剂 -+大肠杆菌:+产气杆菌:第68页/共103页69IMViC试验I-吲哚(indol)试验M -甲基红(methyl red)试验V -VP(Voges-Proskauer)试验C -枸橼酸盐利用(citrate utilization)试验第69页/共103页70 I M Vi C试验 大肠埃希菌 +-产气杆菌 -+第70页/共103页71H2S试验变形杆菌、乙型副伤寒杆菌+第71页/
20、共103页72尿素酶试验对照阳性阴性变形杆菌:+沙门氏菌:第72页/共103页73热原质(pyrogen):是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应物质。LPS;LPS;耐高温;去除方法:250250干烤、蒸馏、吸附剂等.制备和使用注射药品过程无菌操作毒素与侵袭性酶:细菌产生外毒素和内毒素两类毒素。色素:细菌的色素有水溶性色素和脂溶性色素两类。抗生素:能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。维生素:细菌能合成某些维生素除供自身需要外,还能分 泌只周围环境中。(二)合成代谢产物第73页/共103页74细菌的营养与生长繁殖细菌的营养类型自
21、养菌(autotroph)以无机物为原料异养菌(heterotroph)以有机物为原料腐生菌(saprophyte)寄生菌(parasite)所有病原菌都是异营菌,绝大部分属寄生菌第74页/共103页75营养物质氢离子浓度(pH)温度气体渗透压细菌的生长繁殖第75页/共103页76气体:根据对氧气的需要与否分为v专性需氧菌:必须有氧。结核杆菌,霍乱弧菌v专性厌氧菌:必须无氧,氧有毒害作用。破伤风杆菌,脆弱类杆菌 v兼性厌氧菌:有无均可。大多数病原菌v微需氧菌:低氧压(5%6%)中生长,幽门螺杆菌,空肠弯曲菌第76页/共103页77细菌个体的生长繁殖细菌个体的生长繁殖 细菌以简单的二分裂方式进行
22、繁殖。细菌以简单的二分裂方式进行繁殖。繁殖一代所需时间约繁殖一代所需时间约20-30min。但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为但少数细菌代时较长,如结核分枝杆菌代时为18小时。小时。细菌群体的生长繁殖细菌群体的生长繁殖 迟缓期迟缓期(lag phase),对数期对数期(logarithmic phase)稳定期稳定期(stationary phase),衰亡期衰亡期(decline phase)第77页/共103页78 细菌个体的生长繁殖二分裂法繁殖方式:链球菌八叠球菌葡萄球菌第78页/共103页79第79页/共103页80细菌个体的生长繁殖第80页/共103页81迟缓期(lag pha
23、se):代谢活跃,分裂迟缓对数期(logarithmic phase):数量以几何级数增长。染色性、生理活性典型。稳定期(stationary phase):繁殖减慢,死菌数增加,代谢产物积聚。衰亡期(decline phase):死亡数超过活菌数,菌体自溶。细菌群体的生长繁殖第81页/共103页82对数期迟缓期细菌生长曲线0 05 5151520202525303010105.55.56.06.08.58.58.08.07.57.57.07.06.56.59.09.0衰亡期总菌数活菌数细菌数的对数次小时稳定期对数期对数期细菌的大小、形态、生物活性最典型细菌的大小、形态、生物活性最典型稳定期稳
24、定期形成外毒素、抗生素、芽胞等形成外毒素、抗生素、芽胞等第82页/共103页83第六节 细菌的人工培养根据不同标本及不同培养目的,可选用不同的接踵和培养方法。常用的有分离培养和纯培养两种方法。病原菌的人工培养一般采用35-37,培养时间多数为18-24h,但有时需根据菌种及培养目的作最佳选择。一.培养细菌的方法第83页/共103页84 二.培养基(culture medium)培养基:是由人工方法培配置而成的,专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。第84页/共103页85按其营养组成和用途分类:基础培养基、营养培养基、选择培养基、鉴别培养基、厌氧培养基。按其物理状态分类:固体培养基、液体培养
25、基、半固体培养基。按其成分分类:合成培养基、天然培养基。第85页/共103页86v液体培养基:增菌v固体培养基:纯化,增菌v半固体培养基:动力检测,保种第86页/共103页87营养组成和用途分类厌氧培养基基础培养基增菌培养基选择培养基鉴别培养基第87页/共103页88三.细菌在培养基中的生长情况第88页/共103页89菌膜菌沉淀均匀浑浊对照第89页/共103页90第90页/共103页91平 板菌落:细菌在平板上划线分离,培养后表面生长有肉眼可见的散在的细菌集团。一个菌落是由单个细菌繁殖的后代堆积而成的。细菌的初步鉴定:细菌的初步鉴定:菌菌 落落 的的 大大 小小、形形 状状、颜颜 色色、气气
26、味味、透透 明明 度度、表表面面(光光滑滑/粗粗糙糙,湿湿润润/干干燥燥)、边缘、溶血边缘、溶血第91页/共103页92固体培养基中的生长菌落(菌落(S S型)型)菌苔菌苔菌落(菌落(R R型)型)第92页/共103页93光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落第93页/共103页94半固体体培养基中混浊生长混浊生长沿穿刺线生长生长沿穿刺线生长生长有鞭毛细菌无鞭毛细菌返回第94页/共103页951、3:有动力2:无动力第95页/共103页96第96页/共103页97细菌的命名:采用拉丁双名法,每个菌名由两个拉丁字组成。前一字为属名,用名词,大写;后一字为种名,用形容词,小写。中文的命名次序与拉丁相反,种
27、名在前,属名在后。Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌第七节 细菌的分类与命名第97页/共103页98Staphylococcus aureus,S.aureus属名属名种名种名金黄色金黄色 葡萄球菌葡萄球菌种名种名属名属名第98页/共103页99细菌的分类层次:界、门、纲、目、科、属、种。v种(species)是细菌分类的基本单位。生物学性状基本相同的细菌群体构成一个菌种;v性状相近关系密切的若干菌种组成一个菌属(genus)第99页/共103页100 同一菌种的各个细菌,虽性状基本相同,但在某些方面仍有一定差异,差异较明显的称 亚种(subspecies,subsp.),差异小的则为型(type))。v噬菌体型(phage-type)v细菌素型(bacteriocin-type)v血清型(serotype)v生物型(biotype)第100页/共103页101菌株(strain)v对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株(strain)。v标准菌株(standard strain)或模式菌株(type strain):具有某种细菌典型特征的菌株。第101页/共103页102第102页/共103页103感谢您的观看!第103页/共103页